[发明专利]一种面向低碳制造的机械加工参数优化控制方法

摘要

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种面向低碳制造的机械加工参数优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）设定机械加工设备对工件进行切削加工时，刀具的切削速度为vc、进给量为f；2）建立优化目标函数F(vc,f)；3）确定约束条件；4）对所述目标函数进行优化，即获得minF(vc,f)时，所对应的vc和f的值；5）采用步骤4）所获得的切削速度值vc、进给量f对工件进行切削加工。

主权项

1.一种面向低碳制造的机械加工参数优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）设定机械加工设备对工件进行切削加工时，刀具的切削速度为v_c、进给量为f；2）建立优化目标函数：minF(vc,f)=Cp=0.6747×{[Pu0+A1(1000vcπd0)+A2(1000vcπd0)2]×Tp+;]]>1.2×CFCaspxFCfyFCKFCvc(nFc+1)tm}+29.6×tmTt×Wt+]]>TpTc×{2.85×(CC+AC)+0.2×[(CC+AC)/δ]}]]>其中，Tp=tm+tcttmT+tot=πd0LwΔ1000vcfasp+tctπd0LwΔxcx-1fy-1aspz-11000CT+tot,]]>t_m是工序切削时间，t_ct是换刀一次所用时间，t_ot是除换刀外其它辅助时间，T是刀具耐用度，L_w是加工长度，△是加工余量，n是主轴转速，d₀是工件直径，v_c是切削速度，f是进给量，a_sp是切削深度，C_T是与切削条件有关的常数，x，y，z是刀具耐用度系数；P_u0是最低空载功率，A₁，A₂是主轴转速系数；C_Fc，x_Fc，y_Fc，n_Fc表示与工件材料和切削条件有关的系数，K_Fc为切削力修正系数；T_t表示刀具寿命，W_t表示刀具重量；T_c为切削液更换周期，CC表示初始切削油用量，AC表示附加切削油用量，δ为切削液浓度。3）确定约束条件：S.tπd0nmin1000≤vc≤πd0nmax1000fmin≤f≤fmaxCFcaspxFcfyFcvcnFcKFc≤FmaxFcvc1000η≤Pmax,]]>其中，为主轴转速约束（即切削速度约束），n_min，n_max分别表示机床主轴最低和最高转速；f_min≤f≤f_max为进给量约束，f_min，f_max分别表示机床允许的最小进给量和最大进给量；表示切削力约束，F_max表示最大进给力；表示机床功率约束，η为机床功率有效系数；P_max为机床最大有效切削功率。4）对所述目标函数进行优化，即获得minF(v_c,f)时，所对应的v_c和f的值；5）采用步骤4）所获得的切削速度值v_c、进给量f对工件进行切削加工。